学年湖北省阳新县兴国高级中学高一重月考物理试题.docx
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学年湖北省阳新县兴国高级中学高一重月考物理试题
兴国高中2017-2018学年5月统考高一物理试题(重点班)
一、选择题
1.物体做曲线运动的条件为()
A.物体运动的初速度不为零
B.物体所受的合外力为变力
C.物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上
D.物体所受的合外力的方向与加速度的方向不在同一条直线上
【答案】C
【解析】物体做曲线运动的条件为:
物体所受的合外力的方向与速度的方向不在同一条直线上,或者是物体的加速度的方向与速度的方向不在同一条直线上,故选项C正确,ABD错误;故选C.
2.前一段时间朝鲜连续进行导弹试验,威胁半岛安全,受到国际社会的谴责。
导弹在发射升空过程中,有关重力做功和导弹重力势能变化的说法正确的是()
A.重力做正功,重力势能增加B.重力做正功,重力势能减少
C.重力做负功,重力势能增加D.重力做负功,重力势能减少
【答案】C
【解析】导弹在发射升空过程中,重力向下,位移向上,故重力做负功,重力势能增加,选项C正确,ABD错误;故选C.
3.如下图所示,质量分别为M和m的两物块(M>m)分别在同样大小的恒力作用下,沿水平面由静止开始做直线运动,两力与水平面的夹角相同,两物块经过相同的位移.设此过程中
对M做的功为
,
对m做的功为
,则( )
A.若水平面光滑,则
B.若水平面粗糙,则
C.若水平面粗糙,则
D.无论水平面光滑与否,都有
【答案】D
【解析】由题意可知:
F1做功为W1=FLcosα;F2做功为W2=FLcosα,故ABC错误,D正确;故选D.
4.如图所示a、b、c是在地球大气层外圆形轨道上运动的3颗卫星,下列说法正确的是()
A.b、c的线速度大小相等,且大于a的线速度
B.b、c的向心加速度大小相等,且小于a的向心加速度
C.c加速可追上同一轨道上的b,b减速可等候同一轨道上的c...
D.a卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,其线速度将减小
【答案】B
【解析】根据
,解得
,
,b、c的轨道半径相等,线速度、向心加速度相等;轨道半径越大,线速度、向心加速度越小.故A错误,B正确.c加速,万有引力不够提供向心力,做离心运动,离开原轨道,b减速,万有引力大于所需向心力,卫星做近心运动,离开原轨道,所以不会与同轨道上的卫星相遇.故C错误.卫星由于某原因,轨道半径缓慢减小,万有引力做正功,动能增加,则线速度增大.故D错误.故选B.
点睛:
解决本题的关键掌握线速度、相信加速度与轨道半径的关系,以及两卫星在同一轨道上,通过加速或减速是不会相遇的.
5.土星外层有一个环,为了判断它是土星的一部分还是土星的卫星群,可以测量环中各层的线速度V与该层到土星中心的距离R之间的关系判断( )
①若
则该层是土星的一部分②若
则该层是土星的卫星群
③若
则该层是土星的一部分④若
则该层是土星的卫星群
A.①③B.②③C.①④D.②④
【答案】C
点睛:
解决本题要知道若是土星的一部分,则各层转动的角速度相等,若该层是土星的卫星群,则根据向心力等于万有引力求解,难度不大,属于基础题.
6.一卫星绕某一行星表面附近做匀速圆周运动,其线速度大小为v。
假设宇航员在该行星表面上用弹簧测力计测量一质量为m的物体重力,物体静止时,弹簧测力计的示数为N。
已知引力常量为G,则这颗行星的质量为()
A.
B.
C.
D.
【答案】B
【解析】根据G=mg,所以
,根据万有引力提供向心力得:
解得:
,故选B.
点睛:
本题是卫星类型的问题,常常建立这样的模型:
环绕天体绕中心天体做匀速圆周运动,由中心天体的万有引力提供向心力.重力加速度g是联系星球表面宏观物体运动和天体运动的桥梁.
7.(多选)关于开普勒第三定律的公式
,下列说法中正确的是()
A.公式只适用于绕太阳做椭圆轨道运行的行星
B.公式适用于所有围绕星球运行的行星(或卫星)
C.式中的k值,对所有行星(或卫星)都相等
D.式中的k值,对围绕同一中心天体运行的行星(或卫星)都相同
【答案】BD
【解析】开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕行星的运动.故A错误.开普勒第三定律不仅适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕行星的运动.故B正确.式中的k是与中心星体的质量有关,对围绕同一中心天体运行的行星(或卫星)都相同,故C错误,D正确.故应选BD.
点睛:
此题需要掌握:
开普勒运动定律不仅适用于椭圆运动,也适用于圆周运动,不仅适用于行星绕太阳的运动,也适用于卫星绕行星的运动.式中的k是与中心星体的质量有关的.
8.(多选)要使两物体间的万有引力减小到原来的1/4,可采用的方法是()
A.使两物体的质量各减小一半,物体间的距离也减小一半;
B.使两物体间的距离增加到原来的2倍,物体质量不变;
C.使其中一个物体质量减小到原来的1/4,距离不变;
D.使两物体质量和它们间的距离都减小到原来的1/4。
...
【答案】BC
【解析】根据万有引力定律
;使两物体的质量各减小一半,物体间的距离也减小一半,可知万有引力不变.故A错误.使两物体的距离增为原来的2倍,质量不变,可知万有引力变为原来的
,故B正确.使其中一个物体质量减小到原来的
,距离不变,可知万有引力变为原来的
,故C正确.使两物体的质量和距离都减到原来的
,可知万有引力不变,故D错误.故选BC.
点睛:
要注意万有引力是与质量乘积成正比,与距离的平方成反比.不能考虑一个变量而忽略了另一个变量的变化.
9.(多选)如图所示,P、Q为质量均为m的两个质点,分别置于地球表面上的不同纬度上,如果把地球看成一个均匀球体,P、Q两质点随地球自转做匀速圆周运动,则下列说法正确的是( )
A.P、Q受地球引力大小相等
B.P、Q做圆周运动的向心力大小相等
C.P、Q做圆周运动的角速度大小相等
D.P受地球引力大于Q所受地球引力
【答案】AC
【解析】P、Q两质点距离地心的距离相等,根据
知,两质点受到的引力大小相等.故A正确,D错误.P、Q两质点角速度大小相等,周期相等,根据
知,Q转动的半径大于P质点转动的半径,则P受到的向心力小于Q质点受到的向心力.故B错误,C正确.故选AC.
10.(多选)继“天宫一号”空间站之后,我国又发射“神舟八号”无人飞船,它们的运动轨迹如图所示。
假设“天宫一号”绕地球做圆周运动的轨道半径为r,周期为T,万有引力常量为G。
则下列说法正确的是( )
A.在远地点P处,“神舟八号”的加速度与“天宫一号”的加速度相等
B.根据题中条件可以计算出地球的质量
C.根据题中条件可以计算出地球对“天宫一号”的引力大小
D.要实现“神舟八号”与“天宫一号”在远地点P处对接,“神舟八号”需在靠近P处点火减速
【答案】AB
点睛:
天体的运动主要依靠万有引力定律充当向心力,故分析天体的运动时一定要先从这一点进行分析,再结合所学过的运动学知识解决问题.
二、实验探究题
11.
(1)平抛物体的运动规律可以概括为两点:
①水平方向做匀速运动,②竖直方向做自由落体运动。
为了研究平抛物体的运动,可做下面的实验:
如图甲所示,用小锤打击弹性金属片,A球就水平飞出,同时B球被松开,做自由落体运动,两球总是同时落到地面,这个实验______
A.只能说明上述规律中的第①条
B.只能说明上述规律中的第②条
C.不能说明上述规律中的任何一条
D.能同时说明上述两条规律
(2)在做研究平抛运动的实验时,让小球多次沿同一轨道运动,通过描点法画出小球平抛运动的轨迹。
如图乙是用一张印有小方格的纸记录轨迹,小方格的边长为L,小球在平抛运动途中的几个位置如图乙中的a、b、c、d所示,则由图可知小球从a运动到b和b运动到c的时间是_________(填”相等”或”不相等”)小球平抛的初速度的计算式为
=__________(用L、g表示)
【答案】
(1).B
(2).相等(3).
...
【解析】
(1)在打击金属片时,两小球同时做平抛运动与自由落体运动,结果同时落地,则说明平抛运动竖直方向是自由落体运动,故ACD错误,B正确.故选B.
(2)平抛运动水平方向匀速直线运动,由于小球从a运动到b和b运动到c的水平位移相等,因此运动时间相等;根据平抛运动规律得:
竖直方向:
自由落体运动,因时间相等,由△h=L=gt2可得:
水平方向:
匀速运动,则有:
x=2L=v0t,所以解得:
.
点睛:
对于研究平抛运动的实验不要只是从理论上理解,一定动手实验才能体会每步操作的具体含义,对于该实验关键是理解水平和竖直方向的运动特点,并应用其规律解题.
12.某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率,进行了如下实验:
①用天平测出电动小车的质量为0.4kg;
②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装;
③接通打点计时器(其打点周期为0.02s);
④使电动小车以额定功率加速运动,达到最大速度一段时间后关闭小车电源,待小车静止时再关闭打点计时器(设小车在整个过程中小车所受的阻力恒定).
在上述过程中,打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示.
请你分析纸带数据,回答下列问题:
(结果保留两位有效数字)
(1)该电动小车运动的最大速度__________m/s;
(2)关闭小车电源后该电动小车运动的加速度大小为_________
(3)该电动小车的额定功率为_________W.
【答案】
(1).
(1)1.5
(2).
(2)2.0;(3).(3)1.2
【解析】
(1)根据纸带可知,当所打的点点距均匀时,表示物体匀速运动,此时速度最大,故有:
(2)从右端开始取六段位移,T=0.04s,根据逐差法有:
,方向与运动方向相反.
(3)根据牛顿第二定律有:
f=ma,将m=0.4kg代人得:
f=0.8N.
当汽车达到额定功率,匀速运动时,F=f,P=Fv=fvm,
代人数据解得:
P=1.2W.
点睛:
本题考查了功、功率问题在实际中应用,知道在平直路面行驶的车子,功率一定,当牵引力与阻力相等时,速度最大.
三、计算题
13.如图所示,一个质量为m=2kg的物体受到水平方向的推力F=10N的作用,在水平地面上从静止开始移动了距离s=2m后撤去推力,此物体又滑行了一段距离后停止运动,动摩擦因数
0.1(g取10
),求:
(1)推力F对物体做的功;
(2)全过程中克服摩擦力所做的功。
【答案】
(1)20J
(2)20J
【解析】
(1)推力F对物体做功为:
W=Fs=10×2J=20J
(2)由动能定理可知,W-Wf=0,拉力做功与克服摩擦力做功相等.即:
Wf=20J
14.一辆车重5t,额定功率为60kW,初速度为零,以加速度a=1
作匀加速直线运动,当匀加速达到额定功率后,将以额定功率继续加速至最大速度。
车受的阻力为车重的0.06倍,g取10
,求:
(1)车速的最大值;
(2)车作匀加速直线运动能维持多长时间;
(3)车加速5s末的瞬时功率。
【答案】
(1)20m/s
(2)7.5s(3)40kW
【解析】
(1)当a=0时,速度最大.此时F=f,摩擦力f=0.06×5×103×10N=3000N
;
(2)以恒定的加速度前进时的牵引力:
F1=f+ma=3000+5×103×1=8000N
匀加速达到的最大速度:
,
所以加速的时间:
(3)5s末车的速度:
v=at′=1×5=5m/s
5s末车的瞬时功率:
P=F1v=8000×5=40000W=40kW
15.在2014年11月11日开幕的第十届珠海航展上,中国火星探测系统首次亮相.中国火星探测系统由环绕器和着陆巡视器组成,其中着陆巡视器主要功能为实现火星表面开展巡视和科学探索.已知火星半径为R,引力常量为G,着陆巡视器第一次落到火星,关闭动力以
的速度竖直弹起后经过
时间再次落回火星表面.不计阻力,求:
(1)火星表面的重力加速度g;
(2)火星的质量M;
(3)若环绕器距火星表面的高度为h,环绕火星做匀速圆周运动,求“环绕器”绕火星运动的周期T。
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)根据竖直上抛运动的基本规律可知,
火星表面重力加速度
(2)根据火星表面万有引力等于重力得:
火星质量:
(3)根据万有引力提供向心力公式得:
解得:
点睛:
通过本题重点掌握,在星球表面,一般给出某个物体的运动:
上抛,下落,平抛等情形多是要用来解得星球表面重力加速度.
16.某同学站在水平地面上,手握不可伸长的细绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球,抖动手腕,使球在竖直平面内做圆周运动,当球某次运动到最低点时,绳恰好达到所能承受的最大拉力F而断掉,球水平飞行距离为d后落地,如图所示。
已知握绳的手离地面的高度为d,手与球之间的绳长为
,重力加速度为g,忽略手的运动半径球的半径和空气阻力求:
(1)绳断时球的速度
;
(2)绳能承受的最大拉力F;
(3)改变绳长,使球重复上述运动,若绳仍在球运动的最低点时断掉,要使球抛出的水平距离最大,则绳长应为多少?
最大水平距离为多少?
【答案】
(1)
(2)
(3)
【解析】
(1)设绳断后球做平抛运动的时间为t1,
竖直方向上:
水平方向上:
d=v1t1
解得:
(2)设绳能承受的最大拉力为Fm.球做圆周运动的半径为:
R=
d
解得:
Fm=
mg
(3)在圆周的最低点,有:
平抛运动,有:
d-l=
gt2
s=vt
联立解得:
,当l=d-l时,即绳长为
时,s最大为
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- 学年 湖北省 阳新县 兴国 高级中学 高一重 月考 物理试题